package com.loong;

public class QuickSortClass {

    /**
     * 快速排序主函数
     * @param array 待排序的数组
     * @return 排序后的数组
     */
    public int[] QuickSort(int[] array) {
        if (array == null) {
            throw new IllegalArgumentException("输入数组不能为 null");
        }
        if (array.length <= 1) {
            return array;
        }
        Sort(array, 0, array.length - 1);
        return array;
    }

    /**
     * 辅助排序函数，递归实现快速排序
     * @param array 待排序的数组
     * @param left 左边界索引
     * @param right 右边界索引
     */
    private void Sort(int[] array, int left, int right) {
        if (left >= right) {
            return;
        }
        int[] partition = Partition(array, left, right);
        int pivotIndex = partition[0];
        // 对左右两部分分别递归排序
        Sort(array, left, pivotIndex - 1);
        Sort(array, pivotIndex + 1, right);
    }

    /**
     * 分区函数，返回分区点索引
     * @param array 待排序的数组
     * @param left 左边界索引
     * @param right 右边界索引
     * @return 包含分区点索引的数组（支持多分区点的情况）
     */
    private int[] Partition(int[] array, int left, int right) {
        int pivot = array[right];
        int i = left - 1;

        for (int j = left; j < right; j++) {
            if (array[j] <= pivot) {
                i++;
                Swap(array, i, j);
            }
        }

        Swap(array, i + 1, right);
        return new int[]{i + 1};
    }

    /**
     * 交换数组中的两个元素
     * @param array 数组
     * @param i 第一个元素索引
     * @param j 第二个元素索引
     */
    private void Swap(int[] array, int i, int j) {
        if (i == j) {
            return;
        }
        int temp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = temp;
    }
}
